1. 研究目的与意义、国内外研究现状(文献综述)
研究目的与意义
小麦是世界上种植面积最大的粮食作物,我国是小麦种植大国和食用大国。小麦产量和品质安全对我国的粮食安全有着重要意义。随着社会的发展和生活水平的提高,稳产高产目标已经基本达到,在此基础上,人们对小麦品质的要求也越来越高。我国小麦育种和栽培工作者一直在致力于提高小麦产量、改良小麦品质。但我国对小麦品质形成理论与改良途径研究相对落后,因此,加强小麦品质调优理论与技术途径的研究,是促进我国优质小麦生产的必要举措,具有重要的理论意义和实际意义。
生产上,常通过肥料施用来达到高产优质的效果。由于小麦产量和品质的形成与氮肥和硫肥营养密切相关。栽培上通常施用的氮肥是尿素、硫酸铵等,硫肥常用硫磺、硫酸钾等。半胱氨酸和甲硫氨酸是含硫氨基酸。关于氨基酸态硫在小麦生产上施用还鲜见报道。氨基酸态硫结合无机态氮施用是否能达到高产稳产优质环保,对小麦栽培施肥理论具有重要的意义。
2. 研究的基本内容和问题
研究目标
1.明确不同比例含硫氨基酸与无机氮配比对小麦籽粒产量构成因素(有效穗数、穗粒数、千粒重)和产量的影响。
2.明确不同比例含硫氨基酸与无机氮配比对小麦籽粒蛋白质各个组分及其含量的影响。
3. 研究的方法与方案
研究方法 大田试验
实验方案
随机区组试验:试验设置为2个硫肥水平,0kg/hm2 (S0)和30kg/hm2 (S30)。5个含硫氨基酸(甲硫氨酸和半胱氨酸)和硫酸钾的配比:0:0:100%;5%:5%:90%;10%:10%:80%;15%:15%:70%;20%:20%:60%。小区面积8m2 (2m4m)。磷肥120kg.ha-1,钾肥180kg.ha-1。氮肥240kg.ha-1。磷肥施用磷酸二氢钾,氮肥施用尿素,钾肥施用氯化钾和磷酸二氢钾。氮肥按基肥和追肥各占总肥料50%量施用,磷钾硫肥全部基施。各个处理设置三次重复。
N0S0 | 空白 |
N240S0 | 尿素 |
N240S30AA-s0 | 尿素 硫酸钾100% 蛋氨酸0 半胱氨酸0 |
N240S27AA-s3 | 尿素 硫酸钾90% 蛋氨酸5% 半胱氨酸5% |
N240S24AA-s6 | 尿素 硫酸钾80% 蛋氨酸10% 半胱氨酸10% |
N240S21AA-s9 | 尿素 硫酸钾70% 蛋氨酸15% 半胱氨酸15% |
N240S18AA-s12 | 尿素 硫酸钾60% 蛋氨酸20% 半胱氨酸20% |
测定项目
产量测定
在小麦成熟期,每个小区随机选取1m2收获所有穗,记录有效穗数、穗粒数和千粒重。
蛋白质品质测定
1.取样:将每个小区收获的籽粒,脱粒后风干,测籽粒含水量,磨粉,用于室内分析。
制粉:制粉细度均为100目。全麦粉用3100型实验磨磨制。
2.测定籽粒中蛋白质的含量和组分
3.采用半微量凯氏法测定子粒氮素含量,含氮量乘以系数5.7为蛋白质含量。分别测定清蛋白、球蛋白、醇溶蛋白和麦谷蛋白。
4.GMP含量测定
5.GMP粒度分析
6.HMW-GSH和LMW-GS测定
可行性分析:
1.本试验在南京农业大学农业部小麦区域栽培中心合作试验基地南京市浦口区汤泉农场进行,试验基地和室内分析操作平台较好,能够顺利开展实验。
2.本实验室拥有低速离心机(上海安亭科学仪器)、高速离心机(美国Beckman coulter公司)消煮炉(金坛盛蓝仪器)、蒸馏装置、SDS-PAGE、分光光度计DU800(美国Beckman coulter公司),激光粒度仪(micromeritics Saturn DigiSizer 5200)可为小麦籽粒蛋白质品质顺利开展提供较好的设备支持,实验室研究生拥有较强的专业技术知识以及较强的动手能力,可顺利开展试验。
4. 研究创新点
特色或创新之处
大田生产上常用氮肥、硫肥、氮硫互作来达到小麦高产稳产优质。但有关氨基酸尤其是含硫氨基酸作为肥料施用,来开展关于小麦产量和品质的研究鲜有。本试验,采用含硫氨基酸(半胱氨酸和甲硫氨酸),与无机硫按不同比例配施,开展关于小麦产量和品质的相关试验。
GMP是谷蛋白在籽粒中存在的主要形式,不同粒径的比例构成最终影响到蛋白质的品质。本试验,在采用含硫氨基酸作为肥料的基础上,通过开展关于小麦籽粒谷蛋白含量、GMP粒度已经HMW-GS含量的变化,来探索含硫氨基酸对小麦籽粒产量和品质的影响。
5. 研究计划与进展
研究计划及预期进展
2012年12月,汤泉农场种植小麦;
2013年1-12,相关文献阅读,资料查阅,技能学习;并于成熟期取样做室内分析;
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